楊芳明, 肖 準(zhǔn), 陳曉琦, 張傳雷, 陳欣菊, 馬素平, 趙文霞,2
1 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 脾胃肝膽病科, 鄭州 450000; 2 河南中醫(yī)藥大學(xué), 鄭州 450000
肝細(xì)胞癌(HCC)是全球癌癥相關(guān)死亡的第三大誘因[1]。多種因素包括病毒、酒精、代謝障礙等都可導(dǎo)致持續(xù)的肝細(xì)胞損傷與增殖,最終引發(fā)HCC。目前HCC雖已具備多種治療手段,但仍缺乏針對(duì)晚期以及介入術(shù)后、放化療后預(yù)防復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的有效治療策略。受HCC復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境影響,中醫(yī)藥在HCC的臨床治療中具有多成分、多環(huán)節(jié)、多途徑、多靶點(diǎn)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),但中醫(yī)辨治HCC理論的現(xiàn)代分子生物學(xué)內(nèi)涵仍未闡釋清楚,中醫(yī)理論不同治法在HCC治療及新藥研發(fā)中的指導(dǎo)價(jià)值亦未被充分認(rèn)識(shí)。鑒于HCC已證明存在脂質(zhì)代謝異常,且其發(fā)生發(fā)展與中醫(yī)“痰濁”理論具有密切相關(guān)性[2-3],本文以HCC微環(huán)境中腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞群為對(duì)象,結(jié)合中醫(yī)“痰濁”理論從脂質(zhì)代謝異常角度對(duì)其參與HCC中醫(yī)病機(jī)演變規(guī)律的分子生物學(xué)內(nèi)涵進(jìn)行淺析,為闡明及豐富中醫(yī)理論的微觀機(jī)制提供參考。
肝癌的發(fā)病多因正氣不足,復(fù)感外邪、情志失調(diào)、飲食不節(jié)導(dǎo)致肝脾功能失調(diào),形成氣滯、痰濁、血瘀、濕熱癌毒等,結(jié)于腹中而成[2,4]。肝癌多繼發(fā)于慢性肝病,肝失疏泄,橫逆犯脾,肝病日久致脾虛不運(yùn),水液運(yùn)化不利,聚而為濕,化為痰濁。正如《讀醫(yī)隨筆》所言:“肝氣久郁,痰瘀阻絡(luò)”。因此,痰濁是腫塊發(fā)生的重要病機(jī)和病理因素之一?!兜は姆ā分赋觯骸胺踩松砩现邢掠袎K者,多屬痰”?!度驑O一病證方論》指出:“七情擾亂,郁而生痰”。肝臟調(diào)暢全身氣機(jī),肝失疏泄亦可導(dǎo)致津液不布,聚而為痰。痰濁阻滯于肝臟,肝臟氣機(jī)不暢不能行血?jiǎng)t血瘀肝內(nèi),痰濁瘀互結(jié)進(jìn)一步阻礙氣機(jī),最終形成肝癌。正如《瘍科心得集》所言:“癌瘤者,非陰陽(yáng)正氣所結(jié)腫,乃五臟瘀血,濁氣痰滯而成?!边@是從無(wú)形之邪到有形之病的轉(zhuǎn)化,是從虛到濕,到痰濁,再到痰濁瘀互結(jié)的轉(zhuǎn)化,痰濁在無(wú)形到有形的肝癌發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。
從病理進(jìn)程角度思考,部分醫(yī)家將腫瘤局部缺氧、高糖酵解狀態(tài)認(rèn)為是脾氣虧虛、失于運(yùn)化的表現(xiàn),而其異常代謝產(chǎn)物及細(xì)胞因子的聚集視為濕濁內(nèi)蘊(yùn)生痰的表現(xiàn)[5]。因此,脾氣的充盛和虧虛可與代謝狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。肝臟代謝功能失??芍麓x相關(guān)蛋白(酶)表達(dá)異常、異常代謝產(chǎn)物和由此誘發(fā)各種免疫細(xì)胞及不良細(xì)胞因子的積聚,參與并形成免疫抑制微環(huán)境,各種因素通過(guò)相互作用,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞增殖并最終形成肝癌[6]。該病理過(guò)程與中醫(yī)理論脾虛不運(yùn)導(dǎo)致水濕不化,聚為痰濁,阻滯氣機(jī),日久化為痰瘀,痰濁瘀互結(jié)最終發(fā)為肝積的病機(jī)變化相似。此外,中醫(yī)理論認(rèn)為,痰濁具有流動(dòng)性和頑固黏滯的特性,這也與肝癌易于侵襲、轉(zhuǎn)移、難治、易復(fù)發(fā)的病理特點(diǎn)相似。
腫瘤生長(zhǎng)和擴(kuò)張需要復(fù)雜的病理系統(tǒng)來(lái)提供必要的營(yíng)養(yǎng),基于基因突變或表觀遺傳改變生成的腫瘤細(xì)胞通過(guò)代謝重編程將各種代謝物轉(zhuǎn)化為能量[3]。一些醫(yī)家[7-8]認(rèn)為,高脂血癥和脂肪肝等脂質(zhì)代謝障礙疾病與肝失疏泄有關(guān)。HCC腫瘤細(xì)胞通常伴隨有脂質(zhì)代謝途徑的異常改變[9]。脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,F(xiàn)AS)的增加可通過(guò)上調(diào)炎癥相關(guān)致癌產(chǎn)物激活Wnt 和 TGFβ信號(hào)通路,繼而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化[10]。因此,腫瘤細(xì)胞FAS的增加與HCC進(jìn)展密切相關(guān)。在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)相關(guān)HCC腫瘤細(xì)胞中,線(xiàn)粒體脂肪酸氧化(fatty acid oxidation,F(xiàn)AO)的抑制促進(jìn)了HCC的發(fā)生,這可能涉及了脂肪酸氧化酶肉堿酯酰輔酶A轉(zhuǎn)移酶2(carnitine palmitoyltransferase 2,CPT2)下調(diào)誘導(dǎo)的?;鈮A積累[11]。然而,也有部分類(lèi)型腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)為FAO的增加 ,而抑制腫瘤細(xì)胞FAO在體內(nèi)外均表現(xiàn)出抑制HCC進(jìn)展的作用[12-13]。β-連環(huán)蛋白(β-catenin)在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)決定了腫瘤生長(zhǎng)能量的主要來(lái)源是糖酵解還是FAO[13]。 脂肪酸(fatty acid,F(xiàn)A)生物合成途徑在HCC腫瘤細(xì)胞中普遍增強(qiáng),F(xiàn)AO的作用可能取決于具體情況,但無(wú)論β-catenin是否突變,?;鈮A的增加均是腫瘤細(xì)胞脂質(zhì)代謝異常的共同特征[14](圖1)。肝細(xì)胞是肝臟脂質(zhì)代謝的重要場(chǎng)所,正常肝細(xì)胞維持FA攝取、轉(zhuǎn)化及FAO保持平衡。因此,對(duì)于存在脂質(zhì)代謝障礙的HCC腫瘤細(xì)胞,這同樣是“肝失疏泄”的部分體現(xiàn)。
注:a,NAFLD相關(guān) HCC腫瘤細(xì)胞脂質(zhì)代謝;b,β-catenin激活的HCC腫瘤細(xì)胞脂質(zhì)代謝。紅色:增加;藍(lán)色:減少。SCD,硬脂酰輔酶A去飽和酶;MUFA,單不飽和脂肪酸;ACS,?;o酶A合成酶;FASN,脂肪酸合酶;CACT,肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶;TCA,三羧酸循環(huán);ATP,腺嘌呤核苷三磷酸;ACL,ATP-檸檬酸裂解酶;ACC,乙酰輔酶A羧化酶;CoA,輔酶A;Acyl-CoA,?;o酶A;Acetyl-CoA,乙酰輔酶A;Malonyl-CoA,丙二酰輔酶A。
HBV和HCV是HCC發(fā)生發(fā)展的一個(gè)主要誘因。中醫(yī)認(rèn)為肝炎病毒為濕熱疫毒[15],而濕熱可阻滯氣機(jī),煉液為痰。近年來(lái)的研究已證明,無(wú)論是HBV還是HCV均可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的脂質(zhì)生物合成。比如HBV基因組開(kāi)放閱讀框之一的HBV X 蛋白可顯著激活脂質(zhì)代謝相關(guān)基因如花生四烯酸5-脂氧合酶、脂蛋白脂肪酶、脂肪酸結(jié)合蛋白4[16],而HCV 核心蛋白增強(qiáng)膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體的轉(zhuǎn)錄活性、刺激脂肪生成酶和 FAS攝取相關(guān)蛋白的表達(dá)[17]。因此,濕熱邪毒阻礙氣機(jī),煉液為痰可能是肝炎病毒導(dǎo)致HCC的主要中醫(yī)病機(jī)。對(duì)于非肝炎病毒導(dǎo)致的HCC,則主要發(fā)生在NAFLD患者中[18]。目前,NAFLD“痰濁”致病理論已被現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)者廣泛認(rèn)同[19]。在NAFLD中,脂肪組織的持續(xù)脂肪分解為肝臟提供了大量的FAS,這些FAS不能充分代謝并蓄積于肝細(xì)胞,導(dǎo)致持久的脂質(zhì)過(guò)氧化損傷誘導(dǎo)DNA突變及增殖從而導(dǎo)致了NAFLD相關(guān)HCC[20]。因此,無(wú)論是肝炎病毒還是NAFLD導(dǎo)致的HCC均與“痰濁”密切相關(guān)。
總的來(lái)看,腫瘤細(xì)胞FAS及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白異常增加,導(dǎo)致FA攝取和從頭合成的增加以及?;鈮A的積聚可能均與肝失疏泄,水液布散失司,化生痰濁的中醫(yī)病機(jī)相似。對(duì)于不同類(lèi)型HCC中腫瘤細(xì)胞CPT2及FAO的不同表現(xiàn),則在一定程度上體現(xiàn)了“痰濁”致病具有變化多端的特性。此外,脂質(zhì)堆積誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化可導(dǎo)致代謝產(chǎn)物及細(xì)胞因子的堆積,以及腫瘤細(xì)胞分泌脂質(zhì)產(chǎn)物增加誘導(dǎo)的免疫抑制微環(huán)境[9],可能在一定程度上均體現(xiàn)了“痰濁”阻滯氣機(jī)的中醫(yī)病機(jī)。
腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞通過(guò)相互作用有助于構(gòu)建免疫抑制微環(huán)境并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞免疫逃逸[6]。一項(xiàng)對(duì)HCC組織及癌旁組織的脂質(zhì)分析[21]表明共53 種脂質(zhì)存在失調(diào)。而另一項(xiàng)對(duì)HCC整體基因表達(dá)譜的研究[22]也表明大多數(shù)HCC中參與FAS生物合成的基因較非癌性組織顯著上調(diào)。由免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)以及多種細(xì)胞因子組成的腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment, TME),在腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲中發(fā)揮重要作用。TME中脂質(zhì)代謝的改變和局部免疫抑制是HCC的典型特征之一,而脂質(zhì)代謝重編程對(duì)免疫細(xì)胞激活及功能轉(zhuǎn)變具有重要調(diào)控作用[23](圖2)?;诨蚪M學(xué)和代謝組學(xué)研究[24-25]表明,痰濕與脂質(zhì)代謝紊亂及FAO增加有關(guān),這在一定程度上說(shuō)明了“痰濁”可能與HCC中免疫細(xì)胞群的脂質(zhì)代謝紊亂也存在一定聯(lián)系。
圖2 HCC腫瘤細(xì)胞及免疫細(xì)胞脂質(zhì)代謝變化
腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages,TAM)是TME中最豐富的免疫細(xì)胞,可調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、耐藥、轉(zhuǎn)移、血管生成和免疫抑制多個(gè)關(guān)鍵過(guò)程,與HCC患者不良預(yù)后有關(guān)[26]。近期研究[27]證明,TAM具有高水平的FAO和高度的增殖性,抑制TAM的FAO會(huì)阻礙 TAM的M2樣極化并抑制腫瘤生長(zhǎng)。CD8+T 淋巴細(xì)胞是HCC抗腫瘤適應(yīng)性免疫最重要的執(zhí)行者。TME中CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量降低,而調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg)數(shù)量增加[28]。CD8+T 淋巴細(xì)胞中多種FAS表達(dá)下調(diào)和細(xì)胞內(nèi)FAS含量降低,顯著抑制了細(xì)胞增殖和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),從而導(dǎo)致細(xì)胞耗竭。而 Treg高表達(dá)FAS和FAO水平,通過(guò)FA合成而非FA攝取促進(jìn) Treg 增殖,抑制CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量[29]。樹(shù)突狀細(xì)胞(DC) 在HCC 患者中觸發(fā)免疫反應(yīng)的能力受損,同時(shí)促進(jìn)免疫抑制[30]。調(diào)節(jié)DC的脂質(zhì)從頭合成途徑可破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體功能,從而影響抗原呈遞能力[31]。但關(guān)于HCC中腫瘤相關(guān)DC的功能可能不僅與脂質(zhì)積累有關(guān),也與種類(lèi)有關(guān)[32]。這需要進(jìn)一步探索TME中不同亞群DC的代謝特征。
目前中醫(yī)對(duì)脾主運(yùn)化的現(xiàn)代機(jī)理認(rèn)識(shí)主要與免疫細(xì)胞的增殖、分化及功能有關(guān),脾虛則免疫功能低下[33]。而肝主疏泄的功能在一定程度上也可能與免疫平衡有關(guān)[34]。肝主疏泄,清除局部代謝產(chǎn)物和細(xì)胞因子,調(diào)動(dòng)肝臟免疫細(xì)胞群維持免疫平衡,兩者在免疫功能失衡時(shí)的關(guān)系即木郁土虛或土壅木郁。肝失疏泄則局部代謝產(chǎn)物和細(xì)胞因子蓄積,免疫細(xì)胞聚集,脾虛則外周血來(lái)源單核細(xì)胞分化受限,免疫細(xì)胞功能降低,兩者共同參與構(gòu)建免疫抑制微環(huán)境。已有學(xué)者[35]認(rèn)為T(mén)ME可以看作“痰濁”特性的微觀延伸,“痰濁”既是免疫抑制微環(huán)境中免疫細(xì)胞促腫瘤表型分化誘導(dǎo)因素,也是促腫瘤表型免疫細(xì)胞功能的描述。因此,TME中脂質(zhì)代謝正常途徑被破壞、免疫抑制微環(huán)境的形成,可能與中醫(yī)肝失疏泄,脾失健運(yùn)導(dǎo)致水液不布,化為痰濁,阻滯氣機(jī)的病機(jī)變化有關(guān)。
“痰濁”的化生參與肝癌病機(jī)轉(zhuǎn)變過(guò)程,應(yīng)用化痰、祛濁等治法治療肝癌也取得較好的臨床效果。痰既是一種病理產(chǎn)物, 也是一種特殊的致病因素。吳煜教授團(tuán)隊(duì)[36]也認(rèn)為肝癌從“脾”、從“痰”論治,可在術(shù)前或放、化療及局部治療時(shí)配合健脾化痰法治療肝癌。孫超等[37]運(yùn)用健脾化痰法治療原發(fā)性肝癌,可明顯改善患者臨床癥狀及肝功能。李斌等[38]采用健脾消痰散結(jié)方治療中晚期原發(fā)性肝癌 TACE術(shù)后,可有效改善患者的癥狀,提高生存率。黃貴華教授[39]指出早期肝癌患者濕熱、痰濁內(nèi)生,采用自擬方“藿香化濁湯”或“滌濁揚(yáng)清湯”療效較好。薛博瑜教授[40]認(rèn)為“痰”與組織環(huán)境相契合,化痰散結(jié)不僅治標(biāo), 還能改善組織環(huán)境,臨床常在導(dǎo)痰湯的基礎(chǔ)上進(jìn)行加減用藥。賈連群教授團(tuán)隊(duì)[41]研制的化瘀祛痰方,通過(guò)調(diào)控p53/xCT/GPX4信號(hào)通路影響肝細(xì)胞鐵死亡,減輕脂質(zhì)過(guò)氧化損傷從而起到防治肝癌的作用。基于前文所述,痰濁是肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移過(guò)程中重要的致病因素和病理產(chǎn)物之一。張慈安等[42]認(rèn)為肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移可從痰論治,并提出清熱化痰、燥濕化痰、化痰軟堅(jiān)三種治法治療肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。有研究[24-25]結(jié)合基因組學(xué)和代謝組學(xué)證明,痰濕與脂質(zhì)代謝紊亂及FAO增加有關(guān),而基于大鼠肝癌模型的基礎(chǔ)研究[43]也證明靶向脂質(zhì)代謝的中藥組方可有效抑制肝癌進(jìn)展,多種中藥成分及單體也都表現(xiàn)出調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝相關(guān)信號(hào)通路防治肝癌的作用[44]。因此,脂質(zhì)代謝相關(guān)通路及指標(biāo)不僅是中醫(yī)藥治療的潛在靶標(biāo),也可能是其療效判定的參考依據(jù),而化痰、祛濁等治法的具體作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步闡明。
隨著免疫療法以及靶向藥物的不斷研發(fā),HCC患者的生存率明顯改善,但部分患者對(duì)免疫治療及靶向藥物的臨床應(yīng)答率有限,進(jìn)一步尋求有效的治療方法仍然是提高HCC患者總體生存率的關(guān)鍵。中醫(yī)藥在肝癌治療的不同階段可通過(guò)辨證施治改善HCC內(nèi)環(huán)境以提高療效,但其中醫(yī)理論及機(jī)制的闡明目前仍需要更多的努力。鑒于脂質(zhì)代謝重編程對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖及免疫細(xì)胞分化的作用,脂質(zhì)代謝已成為HCC研究的關(guān)注點(diǎn)?;凇疤禎帷痹贖CC中醫(yī)病機(jī)演變中的作用,結(jié)合HCC脂質(zhì)代謝重編程的現(xiàn)代基礎(chǔ)研究結(jié)果,本文將肝失疏泄、脾失健運(yùn)與HCC脂質(zhì)代謝及免疫抑制微環(huán)境相聯(lián)系,提出腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞的脂質(zhì)代謝紊亂可能是中醫(yī)HCC“痰濁”病機(jī)演變的部分分子生物學(xué)機(jī)制。這可能在一定程度上為“痰濁”理論的現(xiàn)代分子生物學(xué)內(nèi)涵及HCC中醫(yī)病機(jī)的微觀理論機(jī)制提供參考。
利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:楊芳明負(fù)責(zé)論文思路設(shè)計(jì)與撰寫(xiě);肖準(zhǔn)修改論文與做圖;陳曉琦、張傳雷、陳欣菊、馬素平負(fù)責(zé)思路修改;趙文霞指導(dǎo)文章撰寫(xiě)并最后定稿。